La mesure des isotopes de l’eau atmosphérique dans les régions polaires permet d’obtenir des informations importantes sur les processus gouvernant le cycle de l’eau, et d’améliorer ainsi les reconstructions climatiques dans les carottes de glace.
Cette mesure est compliquée sur le terrain Antarctique, en particulier à l’intérieur du continent où l’humidité absolue passe régulièrement sous la barre des 10 ppm. Par exemple, sur la station Concordia (à plus de 3200 m d’altitude) nous sommes sous ce seuil environ 30% de l’année (voir figure, gauche).
Nous présentons dans cet article les performances instrumentales de la technique OF-CEAS, développée en partenariat avec l’entreprise AP2E, et spécialement adaptée pour les mesures atmosphériques en environnements très secs. Nous proposons également une comparaison des avantages et inconvénients par rapport à la technique CRDS traditionnellement employées pour de telles mesures et développée par Picarro. Finalement, nous proposons une estimation des limites de détection des spectromètres OF-CEAS pour 4 sites en Antarctique (figure, droite) disposés sur un transect de 1100 km où ont été déployé ces instruments dans le cadre du projet ERC AWACA, pendant la saison d’été 2024-2025 (https://www.lsce.ipsl.fr/archives-traceurs/glaccios/1-100-km-en-antarctique-pour-mieux-comprendre-l-evolution-de-la-calotte-glaciaire). Nous estimons une limite à 100 ppm pour le δ18O et à 10 ppm d’humidité pour le δD.
Auteurs: Lauwers, T., Fourré, E., Jossoud, O., Romanini, D., Prié, F., Nitti, G., Casado, M., Jaulin, K., Miltner, M., Farradèche, M., Masson-Delmotte, V., and Landais, A.
OF–CEAS laser spectroscopy to measure water isotopes in dry environments: example of application in Antarctica, Atmos. Meas. Tech., 18, 1135–1147, https://doi.org/10.5194/amt-18-1135-2025, 2025